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方法論記事

標準化された結腸はラットのステント腹膜炎を上昇させます-敗血症性急性腎障害を誘発するためのシンプルで実行可能な動物モデル

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DOI:

10.3791/54448

2022年2月15日

この記事について

サマリー

急性腎障害(AKI)は、重症患者の重篤な合併症であり、死亡率の増加と関連しています。ここでは、炎症条件下でAKIを模倣するための信頼性と再現性のある in vivo モデルを提示し、敗血症性AKIの病因の理解に貢献する可能性があります。

要約

敗血症患者における AKI は、その病態生理学の理解を深めるための多大な努力にもかかわらず、死亡率の増加と転帰不良と関連しています。ここでは、標準化された敗血症の焦点を組み合わせてAKIを誘発し、集中治療室(ICU)のセットアップを組み合わせて、ヒト敗血症に匹敵する高度な血行動態モニタリングと治療を提供する in vivo モデルを紹介します。敗血症は、標準化された結腸上昇ステント腹膜炎 (sCASP) によって誘発されます。AKIは、血液や尿のサンプルの測定による機能的な研究と、病理組織学的スコアの評価による組織学的研究を行っています。さらに、高度な血行動態モニタリングと反復的な血液ガスサンプリングの可能性により、誘発性敗血症の重症度の差別化された分析が可能になります。

sCASP法は、浄化槽AKIを誘導するための標準化された信頼性と再現性のある方法です。集中治療室の設定、継続的な血行動態とガス交換のモニタリング、低い死亡率、腎機能と障害の詳細な分析の機会は、この設定の利点です。したがって、記載されている方法は、敗血症性AKIの実験的調査の新しい標準として役立つ可能性があります。

概要

敗血症は依然として非心臓集中治療室 (ICU) の主要な死因であり、死亡率は ≈ 30 - 50% 1,2,3.重度の敗血症と敗血症性ショックの特徴は、心不全や呼吸不全などの遠隔臓器機能障害と関連している場合、死亡率のさらなる増加を引き起こす急性腎障害です4,5,6。ICU患者におけるAKIの全体的な発生率は20〜50%です7。敗血症における転帰と死亡率に関するAKIの重要な役割にもかかわらず、その根底にある病態メカニズムはまだ十分に理解されていません。

全体として、AKIの発症に寄与する炎症、中毒性損傷、血行動態の変化という3つの主要な要素があります7。血行動態の変化には、腎血流(RBF)の減少と全体的または局所的な腎虚血が含まれます。ここでは、敗血症は、全身性低血圧および/または内皮バリアの破壊8による腎微小循環の障害も引き起こす可能性がある....

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プロトコル

すべての動物実験手順は、ドイツのウンターフランケン地区の実験動物管理および使用委員会によって承認され、ヘルシンキ宣言に従って実施されました。

1. 侵襲的モニタリングと継続的な投薬の外科的準備と設置

  1. 精密気化器によって供給されるイソフルランを使用して、地元の機関の動物研究監督機関および/または獣医チームによって承認された濃度と流量でSprague-Dawleyラットに麻酔をかけます。呼吸数が遅くなり、深くなる呼吸数を観察して適切な麻酔の深さを確認し、尻尾/つま先をつまんだ後の無反応を確認します。カミソリで喉とお腹を剃ります。
    手記: 呼吸数の大幅な減少は、麻酔の過剰摂取の指標となり、最終的には徐呼吸、低血圧、そして死につながる可能性があります。
  2. ラットを加熱パッドの上で仰臥位に置きます。目の乾燥を防ぐために、獣医軟膏を目に塗ります。ラットの術中モニタリングおよび/または地元の機関の動物研究監督機関および/または獣医チームの推奨事項に基づいて、イソフルラン濃度と流量を使用して適切な麻酔薬の深さを維持します。ラットを自動加熱パッドの仰臥位に置きます。
    :低体温症と熱傷害はマクロおよびミクロの血行動態パラメータに影響を与えるため、信頼性の高い結果を得るためには避けるべきです。体温を生理学的範囲に維持するために、柔軟な直腸プロ....

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結果

Schick et al.8によって以前に発表されたように、以下の結果を示しています。

死亡率を伴わない敗血症の誘発
CASP モデルでは、敗血症は、結腸の管腔内に位置する細菌の連続的な漏出によって誘発され、腹腔内が上昇し、糞便性腹膜炎と菌血症を引き起こします。これにより、埋め込まれたカテーテルのサイズは、糞便の排出を調節し、したがって腹膜炎と敗血症の重症度を調節します。上記の実験プロトコルでは、特別に準備された 10 FR 吸引カテーテルの先端と組み合わせた 14G 針を使用して、十分な腹膜炎を示しました。小さなカテーテルは、精嚢が主に小さなステントを閉塞し、継続的な糞便排出を妨げたため、局所炎症を伴う膿瘍のみを引き起こしました。

対照動物とs.......

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ディスカッション

敗血症性AKIの病態生理学は、その複雑さにおいてまだ不明のままです。患者を対象とした臨床研究や臨床試験では、組織病理学の変化、微小循環障害、または細胞レベルでの薬物相互作用に関する新たな洞察を得ることはできない15。敗血症に関連する急性腎障害を調査するために、改良された新しい動物モデルが必要であると以前に仮定されてきました19。そこで、ステント腹膜炎の結腸上昇による敗血症性AKIの新たな動物モデルを確立した。

CASPモデルは、外科患者に見られる糞便性腹膜炎から始まったヒトの敗血症を模倣するための臨床的に関連するモデルを提示します。CASPの主な利点は、盲腸の結紮が行われる広く使用されているCLPモデルのように虚血性ヒットで開始しないことです14。さらに、Maierらは、CLPモデルが全身性菌血症を伴う遍在性腹膜炎ではなく、腹腔内膿瘍の状況を表していることを示しています

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開示事項

著者は何も開示していません。

謝辞

M.A. シックとN.シュレーゲルは、ドイツ研究振興協会(DFG)のSCHL 1962/2-1およびSCHL 1962/4-1から資金提供を受けました。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Sprague-Dawley ratsJanvier Labs, France
 イソフルラン CPcp-pharma、ブルクドルフ、ドイツ
ポリエチレン カテーテル PE 10; 30mA. Hartenstein、ヴュルツブルク、ドイツ0.58x0.96 mm
スイベル (375/D/20)Instech, Plymouth Meeting, PA, USA(375/D/20)
プラスチック ボタン テザーInstech, Plymouth Meeting, PA, USALW105S
PerfusorB. Braun;メルズンゲン、ドイツパフューザーFM
吸引カテーテル ch. 10B.Braun Melsungen AG、ドイツ吸引カテーテル typy "理想的」;ch. 10
縫合糸 Syneture;アメリカSurgipro;モノフィラメントポリプロピレン4-0
縫合糸チコン;スコットランドプロレン;ポリプロピレン 5-0
14G-i.v. カテーテルBD Insynte;BDバイアロン;マドリード;14GA、i.v.、カテーテル
、綿棒、NOBA、Verbandmittel Danz GmbH、u Co、KG;湿潤;ドイツの
げっ歯類用呼吸器Hugo Sachs Elektronik KG, ドイツのげっ歯類用呼吸器, Type:7025
MidazolamRatiopharm, ドイツミダゾラム
熱希釈カテーテルADInstruments, Spechbach, ドイツ
p-アミノ馬尿酸Sigma-Aldrich; セントルイス;米国p-アミノ馬尿酸ナトリウム塩;A3759-25G
イヌリンシグマ アルドリッチ セントルイス米国イヌリン-FITC;F3272-1G
ホルムアルデヒドオットー・フィッシャー GmbH &CoKGの;ザールブルücken、ドイツホルムアルデヒド3.5%
シクロペンタンメルク;ダルムシュタット;ドイツUvasol:2-メチルブタン
アルコールベースのスクラブSchülke &マイヤーGmbH、ノルダーシュテット;ドイツkodan Tinktur forte; 45g 2-プロパノール, 10g 1-プロパノール 100g
ポビドン ヨウ素溶液B.Braun Melsungen AG, ドイツBraunol, 7.5g ポビドン ヨウ素 100g
エスペイン、 あたり

参考文献

  1. Angus, D. C., et al. Epidemiology of severe sepsis in the United States: analysis of incidence, outcome, and associated costs of care. Crit Care Med. 29, 1303-1310 (2001).
  2. Dellinger, R. P., et al.

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再版と許可

タグ

AKI

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